Nyomtatás

Miskolci Egyetem - Gépészmérnöki és Informatikai Kar

TANTÁRGYI TEMATIKA

Hidraulikus elemek és rendszerek; MSc (Nappali+Levelező)

Tantárgy neve:
Hidraulikus elemek és rendszerek
Tantárgy Neptun kódja:
Nappali: GESGT009M
Levelező: GESGT009ML
Tárgyfelelős intézet:
SZM - Szerszámgépészeti és Mechatronikai Intézet
Tantárgyelem: S
Tárgyfelelős: Dr. Hegedűs György - egyetemi docens
Közreműködő oktató(k): Dr Barna Balázs, tanszéki mérnök
Javasolt félév: 3 Előfeltétel:
Óraszám/hét:
Előadás (nappali): 2
Gyakorlat (nappali): 1
Előadás (levelező): 16
Számonkérés módja: kollokvium
Kreditpont: 3Munkarend: Nappali+Levelező
Tantárgy feladata és célja:

Hidraulikus körfolyamok legfontosabb elemeinek és alapfeladatok ellátására alkalmas hidraulikus rendszerek ismertetése, adott feladat végrehajtására szolgáló hidraulikus körfolyamok tervezéséhez és üzemeltetéséhez szükséges ismeretek nyújtása. Energiatakarékos körfolyamok és szabályozható energia átalakítók bemutatása


Tudás: Ismeri a műszaki szakterület műveléséhez szükséges általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat. Ismeri a műszaki szakterület alapvető jelentőségű elméleteit, összefüggéseit és az ezeket felépítő terminológiát.
Képesség: Műszaki szakterületen felmerülő problémák megoldásában képes alkalmazni a megszerzett általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat. Képes a szakterületén belül felmerülő speciális problémák sokoldalú interdiszciplináris megközelítésére és megoldására.
Attitűd: Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére. Felvállalja a műszaki szakterülethez kapcsolódó szakmai és etikai értékrendet.
Autonomia és felelősség: Megszerzett tudását és tapasztalatait formális, nem formális és informális információátadási formákban megosztja szakterülete művelőivel. Önállóan képes mérnöki feladatok megoldására.
Tárgy tematikus leírása:

Előadások tematikája:
Hidraulikus elemek összeépítési rendszerei, jellemzői, alkalmazási területek. Hidraulikus körfolyamok osztályozása a telepítés jellege és módja valamint a munkafolyadék folytonossága szerint. Stabil, mobil és telepített hidraulikus rendszerek felépítése, tulajdonságai, jellegzetes alkalmazási területi. Zárt, félig zár és nyitott hidraulikus körfolyamok felépítése, tulajdonságai, jellegzetes alkalmazási területei. Hidraulikus körfolyam munkafolyadékai. Munkafolyadék fő feladatai, osztályozása, jellemző tulajdonságai, jelölése. Teljesítményszint szerinti munkafolyadék osztályok. Az olaj viszkozitásának hatása a hatásfokra és a berendezés élettartamára, optimális viszkozitási tartomány, viszkozitási mérőszámok, viszkozitási osztályok. A szennyezettség hatása a szerkezeti elemek élettartamára, üzembiztonságra. Szennyezettségi mérőszámok. Szűrők szerkezeti kialakítása, elhelyezése a körfolyamban. Szűrő kiválasztása a kívánt szűrési finomság biztosítására, a leválasztási fok. Az olaj öregedésének jelei, olajcsere szükségessége. A hidraulikus tápegység elemei, tartálykialakítás szempontjai. Hidraulikus motorok sebességének/fordulatszámának változtatása. Áramosztással történő sebességszabályzás. Fojtás elhelyezése a körfolyamban, fojtásos sebességvezérlés elemzése. Hajtás munkapontjának meghatározása karakterisztika módszerrel. Terhelésváltozás hatása a hajtás munkapontjára. Hajtás merevségének növelése. Mozgásmennyiség állítása változtatható fajlagos munkatérfogatú energiaátalakítókkal. Primer, secunder, primer-secunder szabályozású hidraulikus hajtások. Nyomás-, térfogatáram-, teljesítmény szabályzott energiaátalakítók. Áramállandósító szelepe működési elve, elrendezése sorosan és párhuzamosan elhelyezett fojtásokkal. Nyomáskülönbség állandósító működési elve, vonalas szerkezeti vázlata, jelképe. Primer és secunder szabályozású kétutas áramállandósító szerkezeti kialakítása, jellemzői, statikus karakterisztikája, jelképe, alkalmazása. Fojtást ill. primer és secunder szabályozású kétutas áramállandósítót tartalmazó primer irányítású hajtás terhelés-idő, nyomás-idő és térfogatáram-idő diagramjai. Három utas áramállandósító szerkezeti kialakítása, jellemzői, jelképe, alkalmazása. Fojtással és térfogatáram állandósítóval megvalósított áramosztás jellemzői. Áramosztó működési elve. Nyomásviszony állandósító működési elve, vonalas vázlata, jelképe. Áramosztó vonalas vázlata, szerkezeti kialakítása, működése, jellemzői, jelképe. Áramosztási hiba. Áramösszegző vonalas vázlata, szerkezeti kialakítása, működése, jellemzői, jelképe. Útváltó szelepek feladata, jelképe, jelölése, módszeres származtatása.Útváltó szelepek csoportosítása, ülékes és tolattyús útváltók szerkezeti kialakítása, jellemző tulajdonságai, jelképek. Útváltók működtetése.Útváltó szelepek kiválasztásának szempontjai, útváltók minőségi jellemzői. Tolattyúra ható erők. Elővezérelt útváltók szerkezeti kialakítása, részletes és összevont rajzjele. Vezérlési módok. Rugóval központosított és nyomással központosított elővezérelt útváltó. Visszacsapó szelepek feladata, szerkezeti kialakítása, jellemző tulajdonságai, jelképe, karakterisztikája. Vezérelt visszacsapó szelepek feladata, szerkezeti kialakítása, jellemző tulajdonságai, jelképe. Vezérelt visszacsapó szelep beépítésének követelményei. Résolaj visszavezetés nélküli és résolaj visszavezetéses vezérelt visszacsapó szelep alkalmazása teher süllyesztésre. Kettős vezérelt visszacsapó szelep. Zuhanásgátló szelepek feladata, szerkezeti kialakítása, jellemző tulajdonságai, jelképe. Automatikus légtelenítő szelepek feladata, szerkezeti kialakítása, jellemző tulajdonságai, jelképe. Hidraulikus akkumulátorok működési elve, csoportosítása, szerkezeti kialakítások, jelképe. Akkumulátor feladata a hidraulikus körfolyamban, jellegzetes alkalmazási példák. Akkumulátor elnyelt folyadéktérfogatának változása az állapotváltozás jellege és a nyomás függvényében. Jellegzetes nyomásértékek. Az akkumulátor kapacitása, az akkumulátorban tárolt folyadék munkavégző képessége. Akkumulátor névleges méretének és gáztöltési nyomásának meghatározása a szükséges elnyelt/szolgáltatott folyadéktérfogat igényhez. Hidraulikus akkumulátor beépítésének biztonsági követelményei, az akkumulátor biztonsági tömb elemei. Számpélda: Akkumulátor kiválasztása időszakos többlet térfogatáram igény biztosítására. Energia átalakítók soros és párhuzamos kapcsolása. Körfolyamok jellegzetes hidraulikus alapfeladatok megoldására. Túlterhelés elleni védelem, sebesség szabályzás negatív terhelés esetén, tehertartás, fékező kapcsolások. Szivattyú tehermentesítés, gyorsjárati kapcsolások, többsebességű rendszerek. Hidraulikus körfolyamok veszteségei, munkafolyadék melegedése. Tartály méretezése munkafolyadék melegedésére. Energiatakarékos körfolyamok. Hidromotorok/munkahengerek szinkronmozgatása. Szinkronmozgatás mechanikus csatolással, áramirányítókkal megvalósított szinkronmozgatás. Álszinkron- és valódi szinkron vezérlések. Arányos mágnessel működtetett hidraulikus elemek. Az arányos mágnes szerkezeti kialakítása, jellemzői. Elmozdulás vezérelt és erővezérelt arányos mágnes. Az arányos mágnes hiszterézisének csökkentése. Arányos mágnessel működtetett hidraulikus elemek (közvetlen és elővezérelt útváltók, közvetlen és elővezérelt nyomáshatárolók, fojtó és áramállandósító szelep) szerkezeti kialakítása, jellemző tulajdonsága, jelképe. Szervoszelepek hidraulikai funkciói, csoportosításuk. Szervoszelepekben alkalmazott elektromechanikus jelátalakító.Tolattyús és fúvókás hidraulikus erősítő fokozatok. Szervoszelepek jellemző karakterisztikái: üresjárási és terhelési karakterisztikák.Kétfokozatú, nem merev visszacsatolású szervoszelep szerkezeti kialakítása, működése, jellemző tulajdonságai, jelképe. Arányos és szervoszelepek összehasonlítása.
Hidraulika okozta zaj. Zajcsökkentési lehetőségek. Elsődleges és másodlagos zajcsökkentési megoldások.
Gyakorlatok tematikája:
Laboratóriumi gyakorlat: közvetlen - és elővezérelt nyomáshatároló statikus és dinamikus karakterisztikájának méréséhez hidraulikus. Laboratóriumi gyakorlat: Fojtással és áramállandósítóval megvalósított sebességszabályzáshoz hidraulikus körfolyam összeállítása, a körfolyam jellemző paramétereinek mérése változó terhelés mellett. Hidraulikus körfolyam tervezésének lépései. Számpélda: Adott feladatra hidraulikus körfolyam tervezése, elemek méretezése, kiválasztása. Laboratóriumi gyakorlat: Hidraulikus körfolyam összeállítása munkahenger gyorsjárati kapcsolásban történő működtetésére és hidromotorok soros és párhuzamos működtetésére. Szervoszelep üresjárási és terhelési karakteresztikájának felvétele.

Félévközi számonkérés módja és az aláírás megszerzésének feltétele (Nappali):
2 db zárthelyi
Aláírás feltétele: zárthelyiken elért legalább elégséges szintű eredmény, gyakorlatokon való részvétel, laboratóriumi mérésekről készített jegyzőkönyvek beadása
Hiányzások mértéke nem haladhatja meg a Tanulmányi és vizsgaszabályzatban előírt értéket
Félévközi számonkérés módja és az aláírás megszerzésének feltétele (Levelező):
1 db zárthelyi
Aláírás feltétele: zárthelyi legalább elégséges szintű megírása
Hiányzások mértéke nem haladhatja meg a Tanulmányi és vizsgaszabályzatban előírt értéket
Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése (Nappali):
Vizsgajegy megállapítása vizsgazárthelyi alapján. Zárthelyi értékelése:
Értékelés:
0-50%: elégtelen
50-62,5%: elégséges
62,5-75%: közepes
75-87,5%: jó
87,5-100%: jeles
Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése (Levelező):
Vizsgajegy megállapítása vizsgazárthelyi alapján. Zárthelyi értékelése:
Értékelés:
0-50%: elégtelen
50-62,5%: elégséges
62,5-75%: közepes
75-87,5%: jó
87,5-100%: jeles
Kötelező irodalom:

1. Fűrész Ferenc: Irányítástechnika (Hidraulikus elemek – és rendszerek) , BMF BGK 3012,2003;
2. Bärnkopf Rudolf: Hidraulika a gyakorlatban, Flaccus Kiadó,2011;
3. Dr. Kröell Dulay Imre: Szerszámgépek automatizálása I. (Hidraulikus hajtás és irányítástechnika alapjai), Tankönyvkiadó, 1986.
4. Hantos Tibor-Barak Antal-Nagy Lajos- Simon Gábor: Hidraulika alpjai, elektronikus jegyzet (http://gepesz.uni-miskolc.hu/hefop);
5. Rabie, M. G., Fluid Power Engineering, McGraw-Hill, 2009

Ajánlott irodalom:

1. Rudi A. Lang: A fluidtechnika – hidraulika alapjai és elmélete, Bosch Rexroth AG, 2004
2. Dr. Kröell Dulay Imre: Hidrosztatikus hajtás és rendszertechnika – didaktikus példatár, Szocio
Prudukt Kft, 2001.
3. J.P.Hasebrink: A pneumatika alapjai, Bosch Rexroth AG, 2005
4. Bolla Gyula: Bevezetés a pneumatikába, Festo Kft, 2012.
5. Werner Depper/Kurt Stoll: Cutting Cost with Pneumatics, Vogel Buchverlag Würzburg, 1988
6. On/off hydraulics –Electrical operation, Publisher:Bosch Rexroth AGDrive & Control Academy, 2016 .